Budoucnost solárů: oboustranné panely sledující slunce

[karelkilian]

Dobrý den,

je tu pátek, což neznamená nic jiného než další článek k zamyšlení a diskuzi. Tentokrát se podíváme, jak dle odborníků vytěžit ze solárních panelů maximum možného.

Přeji hezký den.
Karel Kilián

Budoucnost solárů: oboustranné panely sledující slunce

Drtivá většina dnes používaných solárních panelů zachytává sluneční paprsky pouze z jedné strany. To znamená, že dokážou zpracovávat jen určité množství světla, které závisí primárně na tom, kde se na obloze nachází slunce. Standardní statické fotovoltaické panely obvykle přeměňují na energii kolem 22 % zachyceného světla.

V nové studii, zveřejněné v časopise Joule, odborníci navrhují způsob, jak toto procento zvýšit. Hlavní roli v jejich vizích hrají oboustranné solární panely s pohyblivou montáží, které sledují trajektorii slunce. „Výroba energie fotovoltaickými moduly může být posílena nejen efektivnějšími solárními články, ale také inovativními systémovými koncepty.“ tvrdí vědci.

Nová cesta plná výhod

Ve srovnání s jinými inovacemi v solárním sektoru je to pozoruhodně jednoduchý koncept, který by mohl přinést poměrně zásadní výsledky. Tyto panely by mohly zachycovat světlo nejen ze strany obrácené ke slunci, ale také ze světla odraženého od země. Nabídly by tak při stejné velikosti elektrárny vyšší výkon.

Současně s tím by díky GPS a dalším technologiím elektrárna měla přehled o přesné poloze slunce. Mohla by otáčet panely od východu k západu tak, aby byly vždy nasměrovány v optimálním úhlu a vytěžily z paprsků možné maximum.

Vědci pro tyto účely počítali s levnějším způsobem otáčení kolem jedné osy. Panely s natáčením ve dvou osách sice dosahují ještě vyšší produkce energie, neboť zohledňují výšku slunce nad horizontem, ovšem jejich pořizovací náklady jsou stále příliš vysoké, a proto nejsou z ekonomického hlediska tak efektivní.

Ačkoli se obě zmíněné technologie již používají v praxi, jejich kombinace zatím nebyla dostupná pro komerční použití. Experti jí však předpovídali velkou budoucnost, a právě nová studie ukázala, že širší využití přinese nezanedbatelné ekonomické a energetické výhody.

Světlé zítřky

Odborníci tedy zkoumali, jak by mohly být oboustranné panely sledující slunce efektivní. Jejich zjištění naznačují, že bez ohledu na to, na jaké místo na světě je umístíte, půjde o jednoznačně nejvýhodnější formu solárních panelů.

Například automatické pozicování panelů vůči slunci přináší ve vyšších zeměpisných šířkách (s výjimkou malého pásu kolem rovníku) až o 19 % více vygenerované energie než v případě instalace s pevnou orientací. Schopnost „těžit“ z obou stran pak posouvá toto číslo ještě výše.

Autoři studie zjistili, že tento typ panelů produkuje průměrně o 35 procent a maximálně až 50 % více energie než jednostranné panely instalované napevno. Dalším kladem je snížení průměrných nákladů na elektřinu o 16 %. „Díky nedávným pokrokům došlo u obou konceptů ke snížení cen, který jim umožňuje vyrábět elektřinu levněji než běžné fotovoltaické systémy.“ tvrdí experti.

„To znamená, že investice do oboustranných panelů sledujících pohyb slunce by měla být v dohledné budoucnosti sázkou na jistotu,“ uvedl Carlos Rodríguez-Gallegos, hlavní autor studie a výzkumný pracovník v Singapurském institutu pro výzkum solární energie.

Nechybí kritika

Na druhé straně zaznívají i kritické ohlasy. Například docent Dustin Mulvaney ze San José State University upozorňuje na možný negativní dopad na životní prostředí. Olovo používané v solárních panelech může být zdrojem lokálního znečištění a v oboustranných panelech je ho bezmála dvakrát víc.

Protože jsou nové panely energeticky účinnější, mohly teoreticky ušetřit nejen peníze, ale také pozemky. To by ovšem vyžadovalo restrukturalizaci toho, jak jsou postavené současné smlouvy o využívání solární energie.Jak vidíte budoucnost solárních panelů?

Zdroje: gizmodo.com, cell.com, newscientist.com.

[marko250]

Pro praktické zavedení si nyní popišme jak to technicky provést? Vezmeme dva klasické panely a dáme je k sobě článkama ven.
-jak je mechanicky kotvit
-jak dostat odraz pohybujícího se slunce v různé elevaci na tu zastíněnou stranu
-co stíny z odrazu na spodní stringy článků panelu

Dejme tomu,že se nám podaří dostat protilehle a odolně dva fotovoltaické články mezi dvě průsvitná skla a na rám ze zadu příjde vyleštěná odrazová plocha(mechanickou odolnost si opět nedokážu představit).Kolik procent světla se dostane k odrazu ,aby zasvítilo na ten spodní s aktivní stranou?

Je to pitomost,když slunce svítí jen z jedné strany vždy.Raději pokrýt větší plochu s násobným ziskem.

[mypower.cz]

A co tak větší plocha navíc s o 35% - 50% větším ziskem než normálně?

[rottenkiwi]

Pekné video k tomu:
https://www.youtube.com/watch?v=V__tBVQuFBM

[JonasPP]

Ja žasnem,do akych slepych uličiek sa vydavaju takzvany vedci. Ano,pri polnych elektrarňach,de su panele od seba zo 2 metre a su skoro v 2 metrovej vyške to ma dajaky ten watt viac,ale to je aj podla môjho nazoru zbytočne zabrata urodna pôda (okrem pušte). A tam de ma panel patriť,teda na strechu,idealne šikmu,tak su tie panele na 2 veci,ale nechcem byť vulgarny. Druha vec je prehrievanie panela. Nebude sa nahodou zahrievať o niečo viac,jak aj odrazene svetlo premeni na teplo?? Veď už teraz je ta nadmerna teplota problem.

[? Kostěj]

Prolétl jsem zdroj, díky za odkaz. Tedy fakt otřesná studie. Autora zavřít do McDonalda, ale na hranolky nepouštět, maximálně mýt tácy. Namátkou: Jak to, že má pevný panel v poledne výkon podstatně větší, než panel na dvouosém trackeru? Tuší vůbec autor, kolik může stát oprava zaseklého trackeru? Že to může být dražší, než ty panely na něm? Všichni tady víme, že pokud na panel nepere slunce, nedává výkon. Ale on naměří 10% výkonu na straně odvrácené od slunce.
Ve mně to budí dojem, že student VŠE dostal zadání: Máme oboustranný panel, udělej studii, kde bude vycházet alespoň v něčem jako ne úplná blbost. A aby to nevypadalo jako blbost na první pohled, musí se studie zaplnit vzorcema, grafama a číslama na tři desetinná místa. Od té doby, co existuje excel a powerpoint se internet takovým balastem jen hemží.

[vlkazajac]

Toho odrazeného svetla nebude veľa a viem si predstaviť využitie slabej difúznej zložky. Ak by malo ísť o skutočne odrazené svetlo, bola by nevyhnutná jeho dokonalá projekcia na spodnej strane panela a to bez tieňov ( marko250 ) po celej ploche ( stringy, veď to poznáte ), a vieme si predstaviť, že vždy pod nejakým meniacim sa uhlom, nikdy nie kolmo.

Väčšie využitie fotovoltiky vidím v kombinácii s využívaním poľnohospodárskej plochy v publikovanom pokuse v Nemecku. Ovečka, ovečka, trojaký úžitok :
1/ Čiastočné tienenie poľnohospodárskej plochy s účinkom na vyššie výnosy,
2/ Premena tepla dopadajúceho na zem na elektrinu,
3/ Zlepšenie vodohospodárskej bilancie v krajine, viď diskusie o suchu....

Nemal by byť problém s naklápaním dlhých radov panelov podľa jednej osi, ktoréžto by boli v optimalizovaných rozostupoch, umožňujúcich pohyb techniky. V tom vidím praktické použitie, zadná strana panelov bude prakticky asi stále zapovedaná ...

[antoni_sk]

Pripomína mi to dobu keď kedysi "vedci" chceli pri e-bajkoch využiť rekuperáciu pri jazde z kopca a pod. Nakoniec zistili že získaná energia je v rádoch jednotiek percent a že komplikácie tejto koncepcie nestáli za toto získané množstvo energie a na koniec sa to neujalo v praxi

[rottenkiwi]

Ja by som tie panely chcel, lebo 92 % panelov mám na zemi, len 8 % na streche.
A nahodiť dole trávu, betón alebo bielu membránu či sneh v zime, nie je problém.

[NOPARasito]

Pripomína mi to dobu keď kedysi "vedci" chceli pri e-bajkoch využiť rekuperáciu pri jazde z kopca a pod. Nakoniec zistili že získaná energia je v rádoch jednotiek percent a že komplikácie tejto koncepcie nestáli za toto získané množstvo energie a na koniec sa to neujalo v praxi

Jenze v tomhle jsi asi trochu mimo, ono totiz i 100kg dokaze vcelku narekuperovat. Osobne jsem presvedcil jednoho vyrobce elektro priblizovadla, ze je to vyuzitelny kompromis, protoze rekuperaci se da pekne pribrzdovat a zaroven minimum energie vracet zpet do baterie a i na takovem "bazmeku" s 1kW vykonu a 100kg kineticke energie je razem dojezd o 10% a usetreni brzd ku prospechu. Asi bych vice resil praxi jako teorii. Promin, ale mam to otestovane na trech priblizovadlech a vsechny s kladnym vysledkem. Takze teoretickym vedeckym kecum ZDAR.

[NOPARasito]

Prolétl jsem zdroj, díky za odkaz. Tedy fakt otřesná studie. Autora zavřít do McDonalda, ale na hranolky nepouštět, maximálně mýt tácy. Namátkou: Jak to, že má pevný panel v poledne výkon podstatně větší, než panel na dvouosém trackeru? Tuší vůbec autor, kolik může stát oprava zaseklého trackeru? Že to může být dražší, než ty panely na něm? Všichni tady víme, že pokud na panel nepere slunce, nedává výkon. Ale on naměří 10% výkonu na straně odvrácené od slunce.
Ve mně to budí dojem, že student VŠE dostal zadání: Máme oboustranný panel, udělej studii, kde bude vycházet alespoň v něčem jako ne úplná blbost. A aby to nevypadalo jako blbost na první pohled, musí se studie zaplnit vzorcema, grafama a číslama na tři desetinná místa. Od té doby, co existuje excel a powerpoint se internet takovým balastem jen hemží.

Jen pro test, otoc i obycejnej jednostranej panel pri primem osvitu na zadni stranu a zmer ho, pak jej pribliz k nasvicene treba bile zdi a zmer ho .
Nebyl bych zas tak skeptickej.
A take jde o to za kolik bude Wp a v instalaci "ala" plot a bio kultury, to muze byt prinosem i v pevne instalaci.
Popr. i jako zvukolam u dalnice.
Ale to je jen muj subjektivni nazor.

[antoni_sk]

Prepáč, ale ja som nikde nepísal že nerobili praktické testy... a písal som že sa to neoplatí - inak by to asi výrobcovia aj montovali, všakže ?

[marko250]

rottenkiwi>tak vem jeden panel co máš doma a otoč ho zády ke slunci,skloň jako by byla zadní strana přední,dej pod to bílou plachtu a změř to nic,co to bude dávat.To bys musel zrcadlit tu spodní stranu odněkud z nezastíněného místa a sledovat s tím zrcadlem slunce po celý den.Však i v tom videjku cos dal je zisk ledva 6% z celkového možného výkonu,tak k čemu mít 300Wp na zadní straně.

[NOPARasito]

Prepáč, ale ja som nikde nepísal že nerobili praktické testy... a písal som že sa to neoplatí - inak by to asi výrobcovia aj montovali, všakže ?

A vyrobci snad chteji, aby ti dele vydrzely baterie i brzdy???? Kde jsi na tom byl???
Nejsem zas tak dlouho na svete, ale zkusenost mam jinou s komercnima sra...ema ;-(.

[NOPARasito]

rottenkiwi>tak vem jeden panel co máš doma a otoč ho zády ke slunci,skloň jako by byla zadní strana přední,dej pod to bílou plachtu a změř to nic,co to bude dávat.To bys musel zrcadlit tu spodní stranu odněkud z nezastíněného místa a sledovat s tím zrcadlem slunce po celý den.Však i v tom videjku cos dal je zisk ledva 6% z celkového možného výkonu,tak k čemu mít 300Wp na zadní straně.

Ale predstav si to v instalaci jako treba zvukolam u dalnice, tam nemas moznost urcit polohu panelu a diky tomu ziskas vuci jednostrannemu treba i 20%. A proc ne, pokud (a to je dulezite) neprekroci o mnoho tj. treba 10% vyrobni naklady vuci jednostrannemu. ?????

[rottenkiwi]

rottenkiwi>tak vem jeden panel co máš doma a otoč ho zády ke slunci,skloň jako by byla zadní strana přední,dej pod to bílou plachtu a změř to nic,co to bude dávat.To bys musel zrcadlit tu spodní stranu odněkud z nezastíněného místa a sledovat s tím zrcadlem slunce po celý den.Však i v tom videjku cos dal je zisk ledva 6% z celkového možného výkonu,tak k čemu mít 300Wp na zadní straně.

Mám 6 panelov na JZ, a ráno od 5:00 do 10:30 sú v úplnom tieni,
ale sused má 13 m dlhý a 7 m vysoký dom s bielym brizolitom,
takže takto nepriamo tie panely dávajú 150 až 250 W, záleží
na oblačnosti, alebo či je azuro.

Dám grafy, keď bude jasno, lebo teraz vždy prší.

[NOPARasito]

rottenkiwi>tak vem jeden panel co máš doma a otoč ho zády ke slunci,skloň jako by byla zadní strana přední,dej pod to bílou plachtu a změř to nic,co to bude dávat.To bys musel zrcadlit tu spodní stranu odněkud z nezastíněného místa a sledovat s tím zrcadlem slunce po celý den.Však i v tom videjku cos dal je zisk ledva 6% z celkového možného výkonu,tak k čemu mít 300Wp na zadní straně.

Mám 6 panelov na JZ, a ráno od 5:00 do 10:30 sú v úplnom tieni,
ale sused má 13 m dlhý a 7 m vysoký dom s bielym brizolitom,
takže takto nepriamo tie panely dávajú 150 až 250 W, záleží
na oblačnosti, alebo či je azuro.

Dám grafy, keď bude jasno, lebo teraz vždy prší.

Mam osobne panely na Z a pred nimi je stena, ktera je osvicena i pri vychodu slunce a panely davaji 15% vykonu panelu na J. Takze z vlastni zkusenosti to tak je. Pozn.: Osobne jsem ochoten stenu u souseda poopravit (lehce) a nalicit vapnem (jo stoji mi to za to )

[marko250]

Což asi překročí,protože jestli jsem dobře pochopil funkci FV článku tak je jednostranný,tím pádem musí jít na sebe dva aktivníma stranama ven a mezi póly + uvnitř a - venku.A místo u silnice si pro panel nedovedu představit,ten bude vypadat za rok provozu,aby vůbec to slunce prošlo přez nános bordelu.Další věc je ,že né všechny silnice vedou ze severu na jih a je tam zrovna protihlukovka.Další zase panel jako protihluk taky nic moc.V OV na kruháči dávali do protihlukovky kalené skla,dnes po roce už jsou všechny pryč,denně jsem tam měl možnost vidět jak se válejí střepy po silnici z nich,asi odlítavaly kameny,nebo roztažnost a špatný návrh uchycení.

[marko250]

Jak to slunce dostanu pod ně a to mám hodně netypickou konstrukci: download/file.php?id=18030&t=1 a to bělení nebylo kvůli odrazu to jsem si podělal krytinu vápnem proti mechu,co se pod panely začal objevovat.

[NOPARasito]

Což asi překročí,protože jestli jsem dobře pochopil funkci FV článku tak je jednostranný,tím pádem musí jít na sebe dva aktivníma stranama ven a mezi póly + uvnitř a - venku.A místo u silnice si pro panel nedovedu představit,ten bude vypadat za rok provozu,aby vůbec to slunce prošlo přez nános bordelu.Další věc je ,že né všechny silnice vedou ze severu na jih a je tam zrovna protihlukovka.Další zase panel jako protihluk taky nic moc.V OV na kruháči dávali do protihlukovky kalené skla,dnes po roce už jsou všechny pryč,denně jsem tam měl možnost vidět jak se válejí střepy po silnici z nich,asi odlítavaly kameny,nebo roztažnost a špatný návrh uchycení.

V Itálii a tuším Švýcarsko to testuje. Jo blizko kruhace asi nic moc, ale dalnice nebude uplne nejhorsi plac, samozřejmě primo u vozovky bych to jako top reseni nevidel. (kvuli tem kamenum i posypu) Vse chce cas